СПОСОБ ГАЗОХРОМАТОГРАФИЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ МИКРОКОНЦЕНТРАЦИЙ ДИМЕТИЛАМИНА В ВОДЕ Российский патент 2008 года по МПК G01N30/02 

Изобретение относится к аналитической химии, а именно к газохроматографическому определению микроконцентраций диметиламина в воде, и может быть использовано для санитарного контроля водных объектов.

Известен способ определения диметиламина в водных растворах путем герметизации анализируемого водного раствора соли диметиламина с раствором щелочи и дозированием газовой фазы при введении в хроматографическую колонку (Gas chromatographic method for determination of di-methylamine, trimethylamine and trimethylamine oxide in fish-meat frankfurter / Fiddler W., Doer R.C., Gates R.A. // J. Assoc. Offic. Anal. Chem. - 1991. - 74, №2. - С.400-403).

Недостатком способа является невозможность определения в водном растворе микроконцентрации диметиламина, имеющего высокий коэффициент распределения в системе водный раствор щелочи - воздух.

Известен способ определения диметиламина в водном растворе, полученном при экстракции воздушного сорбата (патент 2252414, МПК G01N 30/00, приоритет 11.09.2003), который по технической сущности и достигаемым результатам выбран в качестве ближайшего аналога. Способ-прототип заключается в том, что 1 см³ водного раствора сернокислой соли диметиламина герметизируют с 10 г гидроокиси калия, термостатируют 5 мин при 60°С и хроматографируют 1 см³ паровой фазы с пламенно-ионизационным детектором на колонке с силанизированным Хромосорбом 103, содержащим ПЭГ 20000.

Недостатками способа-прототипа являются как низкая чувствительность определения диметиламина в водном растворе (предел определения ограничен уровнем концентрации 0,05 мкг/см³), так и низкая селективность определения из-за использования для хроматографирования пламенно-ионизационного детектора, чувствительного практически ко всем классам органических соединений.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение чувствительности и надежности определения диметиламина в воде.

Заявленный технический результат в разработанном способе газохроматографического определения микроконцентраций диметиламина в воде, так же как и в способе-протипе, достигается за счет герметизации водного раствора сернокислой соли диметиламина со щелочью, термостатирования в течение 5 мин при 60°С и хроматографического анализа паровой фазы на колонке с силанизированным Хромосорбом 103, содержащим 5% ПЭГ 20000.

Новым в разработанном способе является то, что пробу воды обрабатывают концентрированной серной кислотой в соотношении кислота : проба 1:100, 3 см³ полученной подкисленной пробы помещают в герметизируемую емкость вместимостью 25 см³, содержащую 17 г гидроокиси калия. Емкость закрывают резиновой пробкой с прокладкой из фторпластовой пленки, одевают на пробку алюминиевый колпачок и герметизируют с помощью обжимного устройства. Емкость встряхивают несколько раз и термостатируют 5 мин при 60°С. Отбирают шприцем 1 см³ паровой фазы и хроматографируют с азотселективным термоионным детектором на колонке, содержащей силанизированный Хромосорб 103 с 5% ПЭГ 20000. Количественное определение проводят методом абсолютной градуировки. Градуировочную характеристику устанавливают путем анализа искусственных растворов диметиламина в дистиллированной воде.

Предлагаемые авторами новые соотношения объемов анализируемой водной пробы, герметизируемой емкости, а также количества щелочи обеспечивают максимальный переход диметиламина из водного раствора в паровую фазу. Предел определения в анализируемой пробе составляет 0,007 мкг/см³. Использование азотселективного термоионного детектора повышает надежность определения в пробах сложного состава.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет значительно (в 7 раз) повысить чувствительность, а также надежность определения диметиламина в пробах воды.

Пример 1. 1 см³ водного раствора диметиламина с концентрацией 0,1 мкг/см³, подкисленного концентрированной серной кислотой в соотношении кислота : раствор 1:100, помещают в стеклянный флакон вместимостью 25 см³, содержащий 17 г гидроокиси калия. Флакон закрывают резиновой пробкой с прокладкой из фторпластовой пленки, одевают на пробку алюминевый колпачок и герметизируют с помощью обжимного устройства. Флакон встряхивают несколько раз и термостатируют 5 мин при 60°С. Отбирают шприцем 1 см³ паровой фазы и хроматографируют с термоионным детектором на колонке, содержащей силанизированный Хромосорб 103 с 5% ПЭГ 20000. Измеряют величину аналитического сигнала. Результаты приведены в таблице.

Пример 2. Опыт, аналогичный приведенному в примере 1, проводят с 2 см³ водного раствора диметиламина. Результаты приведены в таблице.

Пример 3. Опыт, аналогичный приведенному в примере 1, проводят с 3 см³ водного раствора диметиламина. Результаты приведены в таблице.

Пример 4. Опыт, аналогичный приведенному в примере 1, проводят с 4 см³ водного раствора диметиламина. Результаты приведены в таблице.

Таблица
Результаты анализов водного раствора диметиламинаПример № ппВысота хроматографического пика, h, mBМетрологическая характеристика, Р=0,95h_niСреднее квадратичное отклонение, SДоверительный интервал, ·Δh_niПогрешность определения, σ, %1.14,2 16,8 14,5 13,8 17,015,31,51971,7611,52.32,2 28,4 29,2 31,8 29,730,31,66131,936,43.44,0 47,0 46,7 44,1 45,145,41,4151,643,64.64,3 42,5 37,8 58,4 46,249,811,118212,925,9

Способ осуществляют путем подкисления пробы воды, герметизации полученного раствора соли диметиламина с щелочью и газохроматографического анализа газовой фазы с термоионным детектированием. При этом пробу воды подкисляют концентрированной серной кислотой в соотношении кислота:проба 1:100, термостатируют герметизированный с 17 г щелочи полученный раствор 5 мин при 60°С в емкости вместимостью 25 см³. Способ позволяет повысить чувствительность и надежность определения диметиламина в воде. 1 табл.

Способ газохроматографического определения микроконцентраций диметиламина в воде, включающий герметизацию водного раствора сернокислой соли диметиламина со щелочью, термостатирование в течение 5 мин при 60°С и хроматографический анализ паровой фазы на колонке с силанизированным Хромосорбом 103, содержащим 5% ПЭГ 20000, отличающийся тем, что пробу воды обрабатывают концентрированной серной кислотой в соотношении кислота:проба 1:100, 3 см³ полученной подкисленной пробы помещают в герметизируемую емкость вместимостью 25 см³, содержащую 17 г гидроокиси калия, и хроматографический анализ проводят с термоионным детектором.